экономика. ДИПЛОМ Чадан. Общая характеристика района

• Название: Общая характеристика района
• Анкор: экономика
• Дата: 14.04.2022
• Размер: 3.68 Mb.
• Имя файла: ДИПЛОМ Чадан.docx
• Тип: Реферат; #472962
• страница: 9 из 13

3.4 Расчет режимов механической обработки оси

Необходимо рассчитать режим резания на токарном станке с ЧПУ 16К20Ф3 при черновом растачивании.

Для токарного однократного продольного точения по копиру принимаем токарный упорный контурный резец с механическим креплением клин – прихватом трехгранных пластин из твердого сплава. Марку твердого сплава определяем по справочнику: для чернового растачивания рекомендуется твердые сплавы марок Т14К8, Т5К10 и Т15К6. Принимаем Т15К6.

Конструктивные параметры (размеры) резца (ГОСТ 18878-73): высота- ширина-длина h×b×L=20×20×200 мм. Главный задний угол на пластине из твердого сплава α=8°. Угол наклона главной режущей кромки λ=0°, так как резание осуществляется без ударных нагрузок. Главный угол в плане φ=92°, вспомогательный угол в плане φ₁=15°. Радиус при вершине лезвия принимаем r= 1мм.

При черновой обработке и отсутствии ограничений по мощности станка и жесткости системы СПИД глубина резания определяется по формуле:



где Z_max=10мм – припуск на токарную обработку;



При черновом растачивании подача принимается максимально допустимой по мощности станка, прочности режущей части, жесткости системы станок-приспособление-инструмент-деталь. Для диаметра детали 30мм, сечения державки резца 25×40мм и t=3мм подача рекомендуется в пределах S=0,5÷0,9мм/об.

Определяем скорость резания по формуле:



где C_v , x, y, m – расчетные коэффициенты (для черновой обработки):

C_v^черн = 350; x^черн = 0,15; y^черн =0,35; m^черн=0,2;

T=60мин – среднее значение стойкости при одноинструментальной обработке;

t^черн = 5мм – глубина резания при черновой обработке;

t^чист = 0,58мм – глубина резания при чистовой обработке;

S^черн = 0,5÷0,9мм/об – подача инструмента при черновой обработке;

S^чист = 0,25мм/об – подача инструмента при чистовой обработке;

K_v – поправочный коэффициент, определяемый по формуле:

(3.4.3)

где – коэффициент, учитывающий влияние физико-химических свойств обрабатываемого материала на скорость резания, определяется по формуле:

(3.4.4)

где



где – коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания;

– коэффициенты, учитывающие влияние параметров резца на скорость резания;



Определяем главную силу резания P_Z по формуле:

(3.4.5)

где C_p =300; x=1; y=0,75; n=-0,15; - расчетные коэффициенты;

K_p – поправочный коэффициент, представляющий собой произведение ряда коэффициентов, учитывающих фактические скорости резания, определяется по формуле:

(3.4.6)

где K_mp – коэффициент, учитывающий влияние физико-химических свойств обрабатываемого материала на силу резания, определяется по формуле:

(3.4.7)

где n=0,75; ;





Определяем мощность резания по формуле:

(3.4.8)



На станке 16К20ФЗ мощность электродвигателя главного привода равна N_ст =11кВт, что больше N_расч =4,7кВт, поэтому обработка возможна.

Определяем частоту вращения шпинделя станка, соответствующую найденной скорости резания по формуле:

(3.4.9)



Принимаем

Определяем коэффициент использования штучного времени по формуле:

(3.4.10)

где t_O – основное (машинное) время, определяемое по формуле:

(3.4.11)

где L=590мм – длина обрабатываемой поверхности;



Определяем вспомогательное время по формуле:

(3.4.12)

Определяем оперативное время по формуле:

(3.4.13)

Определяем дополнительное время по формуле:

(3.4.14)

Определяем штучное время по формуле:

(3.4.15)



Определяем подготовительно-заключительное время по формуле:

(3.4.16)

4 Электропривод

Управление электропривода, возрастание скорости и ускорений, увеличение числа включений, повышение требований к точности поддержания заданных режимов работы привело в значительной степени к усложнению управления.

Автоматическое управление позволяет:

- освободить оператора от операций, связанных с управлением электродвигателем;

- повысить точность управления, а следовательно, и производительность установки.

Рассмотрим автоматизацию периода пуска, торможения и реверсирования электродвигателей. Как было показано выше, переключения в цепях электродвигателей должны производиться в соответствующие моменты времени, при определенных угловых скоростях, токах, ускорениях или в заданной точке пути. В соответствии с этим различают следующие основные принципы управления электроприводами:

Электрическая машина постоянного тока типа П102 с параметрами:

Номинальная мощность двигателя: 55 кВт;

Момент инерции рабочей машины, приведенный к валу двигателя: 25 кг∙м²;

Момент инерции рабочей машины, приведенной к валу двигателя: 23кг∙м²;

Номинальная частота вращения: 1500 мин^-1;

Номинальное напряжение: 220 В;

Номинальный ток якоря: 361 А.

Принципиальная схема управления электроприводом должна предусматривать управление с помощью командаппарата, реверсирование направления движения, защиту от токов короткого замыкания силовой цепи и цепи управления, нулевую защиту и автоматическое управление периодом пуска двигателя в функции времени с корректировкой по току.
4.1. Расчет механических характеристик.

4.1.1 Расчет и построение естественной механической характеристики асинхронного двигателя.

Расчет естественной механической характеристики асинхронного двигателя (АД) ведется по уточненной формуле Клосса

, (4.1.1)

где M_кр – критический момент АД;

M_кр=lM_ном= 2.52423.7=6059.25 Нм, (4.1.2)

где l – перегрузочная способность АД (из паспортных данных);

Нм, (4.1.3)

где M_ном, P_ном , w_ном – соответствует номинальному моменту, мощности и угловой скорости АД;

c^-1, (4.1.4)

где n_ном – номинальная частота вращения АД (из паспортных данных).

Величина критического скольжения определяется по формуле

, (4.1.5)

где S_ном – номинальное скольжение АД;

, (4.1.6)

где n₀ – синхронная частота вращения АД. Выбирается больше, чем номинальная частота вращения из стандартного ряда (3000, 1500, 1000, 750 и т.д.).

Определяем коэффициент а

≈ 0.94, (4.1.7)

где R₁ – активное сопротивления фазы статора АД;

R’₂ - активное сопротивления фазы ротора, приведенное к цепи статора АД.

Определяем активное сопротивление фазы статора

Ом, (4.1.8)

где U_1ном – номинальное линейное напряжение фазы статора АД.

I_1ном – номинальный ток фазы статора АД.

Определяем активное сопротивление фазы ротора, приведенное к статору АД

Ом, (4.1.9)

где E_2ном – номинальная линейная ЭДС ротора АД;

I_2ном – номинальный ток фазы ротора АД;

k_e – коэффициент трансформации АД.

Коэффициент трансформации АД находится по формуле

. (4.1.10)

Задаваясь скольжением в диапазоне 0≤S≤1, рассчитываем момент и угловую скорость АД в двигательном режиме. Результаты расчетов сводим в табл.4.1.1.

Угловая скорость АД определяется по формуле

, (4.1.11)

где синхронная скорость вращения, равная

c^-1. (4.1.12)


Таблица 4.1.1.

S					М, Нм	w, c-1
0.000	0.000		0.135		0	104.72
0.015	0.208	4.800		5.144	2515	103.15
0.050	0.694	1.440		2.270	5700	99.48
0.072	1.000	1.000		2.135	6059	97.18
0.075	1.042	0.960		2.137	6055	96.87
0.125	1.736	0.576		2.447	5287	91.63
0.150	2.083	0.480		2.699	4704	89.01
0.200	2.778	0.360		3.273	3953	83.78
0.300	4.167	0.240		4.542	2849	73.30
0.400	5.556	0.180		5.871	2204	62.83
0.600	8.333	0.120		8.589	1506	41.89
0.800	11.111	0.090		11.336	1141	20.94
1.000	13.889	0.072		14.096	918.0	0.00

Естественная механическая характеристика, построенная по данным табл.4.1.1, представлена на рис.4.1.1.

Для построения первой искусственной характеристики задаемся пусковым моментом M₁=0.85M_кр=0.856059.25=5150.36 Нм.

Для построения новых искусственных механических характеристик определяем момент переключения M₂ = (1.11.2)M_с, где М_с = 0.9М_ном = 0.92423.7 = 2181.33 Нм.

Принимаем значение M₂ =1.05M_с= 2300 Нм.

Найдем сопротивления пусковых резисторов. Масштаб сопротивлений в этом случае будет равен

Ом/мм,

где Ом.

Величины сопротивлений пусковых резисторов R_д разных ступеней определяются отрезками «ав», «вд», «дж», «жи».

Ом;

Ом;

Ом;

Ом.

Таким образом, для получения искусственной механической характеристики АД в цепь ротора вводится пусковой резистор с сопротивлением + + + . Вторая пусковая ступень соответствует сопротивлению + + , третья пусковая ступень + и четвертая пусковая ступень .